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EP2258492A1 - Verfahren zur Herstellung eines Walzguts mittels einer Walzstraße, Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzstraße, Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut, Maschinenlesbarer Programmcode und Speichermedium - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Walzguts mittels einer Walzstraße, Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzstraße, Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut, Maschinenlesbarer Programmcode und Speichermedium Download PDF

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Publication number
EP2258492A1
EP2258492A1 EP09161665A EP09161665A EP2258492A1 EP 2258492 A1 EP2258492 A1 EP 2258492A1 EP 09161665 A EP09161665 A EP 09161665A EP 09161665 A EP09161665 A EP 09161665A EP 2258492 A1 EP2258492 A1 EP 2258492A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
rolling stock
stock
control
train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09161665A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Maierhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP09161665A priority Critical patent/EP2258492A1/de
Publication of EP2258492A1 publication Critical patent/EP2258492A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/04—Lateral deviation, meandering, camber of product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/06—Threading
    • B21B2273/08—Threading-in or before threading-in
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/40—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using axial shifting of the rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/06—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring tension or compression

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a rolling stock by means of a rolling train, wherein the rolling mill comprises at least one rolling stand, which is controlled and / or regulated on the basis of a detected rolling stock parameter and / or a detected rolling stock of the rolling stock. Furthermore, the invention relates to a control and / or regulating device for a rolling mill, a rolling mill for the production of rolled rolling, a machine-readable program code and a storage medium.
  • the invention has for its object to produce less Walzgutausschuss in rolling processes.
  • the object is achieved by a method for producing a rolling stock by means of a rolling train, wherein the rolling mill comprises at least one rolling mill, which is controlled and / or regulated on the basis of a detected rolling stock parameter, in particular the strip flatness, and / or a detected rolling stock of the rolling stock, wherein the Walzgutparameter and / or the detected rolling stock is detected without contact during a tension-free state of the rolling stock and during a state in which the rolling stock has a non-zero tensile stress, contact is detected.
  • the method according to the invention thus provides a possibility to carry out a targeted control of a rolling mill already in draft-free condition, in particular with regard to the strip flatness and / or the strip position. As a result, tolerances of the tape are better respected, resulting in less waste is produced. Thus, the system is operated more economically.
  • Walzgutparameter are parameters that describe the rolling stock itself.
  • suitable rolling stock parameters are: the flatness of the rolling stock, the profile of the rolling stock.
  • further rolling parameters can be used, such as thickness, surface finish, etc ..
  • a tension-free state of the rolling stock is when a rolling mill, in particular the measuring range of the detection devices, continuous part of the rolling stock, in particular band, has no tension in the transport direction of the tape, i. the tension is zero.
  • This is usually the case when the beginning of the strip and / or the end of the strip passes through the rolling train.
  • the rolling stock parameter and / or the strip position is detected contactlessly and the rolling gap is set on the basis of these measured values.
  • the roll gap in these boundary conditions is merely set to suspect or preset, without current readings are present. This leads to the production of a band whose beginning is only "more or less" flat.
  • the setting "suspected" is often done manually, i. by operating personnel, or by means of computer models. By this type of roll gap adjustment is increasingly produced Walzgutausschuss, which can be significantly reduced by the invention.
  • the contact-based measurement of the rolling stock parameter can be carried out. This is usually more accurate than the contactless measurement of the rolling stock parameter, especially in the presence of tensile stress. As a result, the quality of the outlet product from the rolling mill is further increased.
  • the non-contact detection and the contact-based detection are suitable to detect at least one rolling stock parameter and / or the rolling stock, the or also of each other detection device is detected. That is, in a tension-free state, for example, first a first rolling stock parameter is detected without contact. Subsequently, the same first rolling stock parameter is detected by contact.
  • the devices for contactless and contact-related detection of rolling stock parameters are thus designed in such a way that at least one rolling stock parameter that can be detected by both devices, for example the strip flatness, can be detected.
  • the method is applicable to hot rolling and cold rolling, wherein a rolling train comprises at least one rolling stand, in particular a plurality of rolling stands.
  • the non-contact and the contact-based measuring device may be arranged downstream of the last rolling stand of the rolling mill, be upstream of the rolling mill, or be arranged between the rolling stands of the rolling mill, provided that this comprises a plurality of rolling stands.
  • the arrangement of the measuring devices within the rolling train depends on the circumstances under which they are to be used.
  • the invention can be used particularly advantageously when threading.
  • at least two measuring devices are provided, one for contactless detection and one for contact-based detection.
  • these are arranged downstream of the last roll stand of the rolling train in the mass flow direction.
  • additional additional measuring devices can be provided.
  • the non-contact detection of the rolling stock parameter and / or the rolling stock takes place by means of electromagnetic waves, in particular in the visible spectral range.
  • electromagnetic waves in particular in the visible spectral range.
  • Such devices are known, for example. From EP 1 418 400 A2 , Such devices allow a flatness measurement in the tension-free state of the band, so that the advantages of the invention can be realized.
  • the contact-related detection of the rolling stock parameter and / or the rolling stock takes place by means of a measuring roller, in particular a segmented measuring roller.
  • a measuring roller in particular a segmented measuring roller.
  • Such measuring rollers are known, for example.
  • Off DE 19 83 84 57 A1 the flatness of a belt under tension can be detected with high accuracy.
  • Such accuracy for a rolling stock parameter to be detected, in particular flatness is as a rule not yet achieved by means of the contactless detection currently available above.
  • a transition from a contactless detection to a contact-based detection takes place as soon as the tensile stress of the rolling stock reaches a first predetermined desired tensile stress.
  • the predefinable desired tensile stress may, for example, be 20% of the nominal tensile stress which the band has during stationary operation of the system.
  • any other desired tensile stresses which are suitable for measuring a rolling stock parameter and / or a rolling stock under tension may also be specified by the person skilled in the art.
  • a transition from a contact-based detection to a contactless detection takes place as soon as the tensile stress of the rolling stock reaches a second predetermined target tensile stress.
  • a tensile stress of the tape is broken down, whereby a change in the detection method is necessary.
  • the first and the second predefinable value for the desired tensile stress may be identical or different from each other.
  • an inclined position and / or a roll bending and / or a displacement position of at least one roll comprised by the at least one roll stand is controlled and / or regulated on the basis of the detected rolling stock parameters and / or the rolling stock.
  • the desired belt parameters can be influenced in such a way that a desired outlet product is produced.
  • control and / or regulating device for a rolling mill for the production of rolled rolling stock, with a machine-readable program code having control commands, which in their execution, the control and / or regulating device for performing the method according to one of the claims 1 to 6 cause.
  • a rolling mill for the production of rolled rolled stock having a rolling train which comprises at least one controllable and / or controllable rolling stand, with a device for contacting at least one rolling stock parameter and / or a rolling stock, with a device for contactless Detecting at least the rolling stock parameter and / or the rolling stock, with a control and / or regulating device according to claim 7, wherein the rolling train, the contact-based detection device and the contactless detection device are operatively connected to the control and / or regulating device.
  • the object is achieved by a machine-readable program code for a control and / or regulating device for a rolling mill, wherein the program code has control commands that cause the control and / or regulating device for carrying out the method according to one of claims 1 to 6.
  • the object is likewise achieved by a storage medium with a machine-readable program code stored thereon according to claim 9.
  • FIG. 1 shows a section of a rolling mill, comprising a rolling mill 1, in particular a cold rolling tandem mill. This includes in the exemplary embodiment two rolling stands, wherein in FIG. 1 only the last rolling stand 2 of the tandem mill 1 is shown.
  • FIG. 1 shows a threading during cold rolling, wherein the tape head of the belt G is still free, and on a reel 9, see. FIG. 2 , tapped.
  • the tape head has according to FIG. 1 the last rolling stand 2 already happened. However, the band G is not yet under train after the last rolling stand 2.
  • a tension applied to the band G is preferably detected and evaluated. As a result, it can be determined whether and which parts of the belt G are already under tension.
  • a device 3 for contactless detection of the band flatness is arranged in the embodiment as a camera system which detects electromagnetic waves, in particular light, the flatness of the tape and / or the band position after the last mill stand 2.
  • the camera 3 is arranged above the belt G and detects from this position the belt surface facing the camera 3.
  • a device 4 to the contact Collection of the band flatness is arranged.
  • This is formed in the embodiment as a segmented measuring roller 4, over which the belt G is guided.
  • Such measuring rollers 4 are known and can be used when a belt is under tension.
  • FIG. 1 a control and / or regulating device 5 by means of which the rolling train 1, in particular the last rolling stand 2 of the tandem rolling mill 1, is controlled or regulated.
  • a machine-readable program code 7 was stored in a programmable manner on the control and / or regulating device 5, which comprises control commands which, when executed, cause the control and / or regulating device 5 to carry out an embodiment of the method according to the invention.
  • the machine-readable program code 7 can be transmitted, for example, by means of a storage medium 6 to the control and / or regulating device 5.
  • a deposit of the program code 7 can also take place by means of a network to which the control and / or regulating device 5 is connected.
  • the tape head runs on the reel 9, cf. FIG. 2 , too.
  • measured values for flatness are not yet available in known systems since contact-based measurements by means of segmented measuring rollers are generally only possible if the strip tension is present.
  • the rolling train 1, in particular the last rolling stand 2 is controlled or regulated during threading either manually or on the basis of computer models.
  • the invention makes it possible already during threading in still tension-free state of the belt G, a flatness measurement and / or measurement of the tape position by means of a contactless detection.
  • the measuring roller 4 is inactive during threading.
  • the flatness of the belt G and / or the course of the belt in a tension-free state is determined by means of the camera 3. This can be done by an integrated into the camera 3 evaluation or in a separate evaluation. In particular, the evaluation device can also be integrated into the control and / or regulating device 5.
  • An influencing of the flatness and / or the band position can take place, for example, in the shown four-high rolling stand by the bending of the work rolls, the skew of the work rolls, and / or by a displacement of work rolls.
  • a switchover of the contactless measurement by means of the camera 3 to the contact-type measurement by means of the measuring roller 4 can take place.
  • a corresponding threshold can be specified, when it reaches or exceeds a change in the detection of the band flatness and / or the band position of a contactless detection on a contact-based detection takes place.
  • 20% of the nominal tension value in stationary operation has proven to be an appropriate threshold value.
  • the tape head is already reeled on the reel 9.
  • the belt G is in the measuring range for the flatness measurement and / or the tape position measurement under train.
  • the camera 3 for non-contact detection of the flatness and / or the band position is inactive.
  • the band flatness and / or the band position is detected by means of the measuring roller 4.
  • manipulated variables for the actuators of the rolling train 1, in particular of the last rolling mill 2 are determined by means of the control and / or regulating device 5.
  • the quality of the outlet product can be kept constant high.
  • a contact-type measurement may be continuous, i. even while the band is under train done. Thereby, for example, measurement results of the measuring roller 4, e.g. with regard to the recorded band position, be controlled and verified. In this case, only the contact-type measurement is then switched on or off as a function of the present strip tension while the contactless measurement is independent of the strip tension, that is, for example, constantly.
  • the setting of the actuators based on the contact-type measurement can be carried out for a plurality of rolling stands 2 of the rolling train 1, provided that a rolling mill comprises a plurality of rolling stands.
  • the device 3 which detects the rolling stock parameters and / or the rolling stock without contact does indeed deliver data at a time when the measuring roll 4 can not yet provide any data.
  • the accuracy of the measuring roller 4 is much higher than that of the camera 3. However, this requires that the belt G is under tension.
  • the invention is applicable in an analogous manner for the unthreading of a metal strip from a rolling mill.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) für eine Walzstraße (1), eine Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut (G), einen maschinenlesbaren Programmcode (7), ein Speichermedium (6) und ein Verfahren zur Herstellung eines Walzguts (G) mittels einer Walzstraße (1), wobei die Walzstraße (1) wenigstens ein Walzgerüst (2) umfasst, welches anhand eines erfassten Walzgutparameters und/oder einer erfassten Walzgutlage des Walzguts (G) gesteuert und/oder geregelt wird. Indem der Walzgutparameter und/oder die erfasste Walzgutlage während eines zugspannungsfreien Zustands des Walzguts (G) kontaktlos erfasst wird und während eines Zustands, in welchem das Walzgut eine von Null verschiedene Zugspannung aufweist, kontaktbehaftet erfasst wird, kann die Wirtschaftlichkeit einer Walzanlage erhöht werden, indem Walzgutausschuss reduziert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Walzguts mittels einer Walzstraße, wobei die Walzstraße wenigstens ein Walzgerüst umfasst, welches anhand eines erfassten Walzgutparameters und/oder einer erfassten Walzgutlage des Walzguts gesteuert und/oder geregelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzstraße, eine Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut, einen Maschinenlesbarer Programmcode und ein Speichermedium.
  • Bei der Herstellung von Metallbändern mittels einer Walzstraße ist die Einhaltung von gewünschten Walzgutparamtern, wie etwa der Bandplanheit, ein wesentliches wirtschaftliches Kriterium für den Walzwerksbetreiber. Probleme mit der Bandplanheit, d.h. die Nichteinhaltung gewisser Toleranzen, führen zu wirtschaftlichen Einbußen durch nicht auslieferbares Metallband bis hin zu Anlagenstillständen bei sehr großen Unplanheiten.
  • Probleme mit Walzgutparametern, z.B. der Bandplanheit treten bspw. bei Einfädelvorgängen auf. Dies führt zu Walzgutverlusten, da wenigstens ein Walzgutparameter des hergestellten Walzguts außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.
  • Diese Nichteinhaltung eines gewünschten Walzgutparameters bei Einfädelvorgängen ist in der Regel dadurch verursacht, dass beim Einfädeln das Bandprofil in der Regel noch nicht bekannt ist, da Bandprofilmesseinrichtungen ein Bandprofil i.d.R. nur erfassen können, wenn das Band unter einer Zugspannung steht. Beim Einfädeln ist jedoch der Bandkopf noch frei, und so gelingt bis zum Aufbau einer Zugspannung keine Bandprofilmessung.
  • Dadurch ist es jedoch nicht möglich, den Walzspalt derart gezielt einzustellen, dass ein fehlerfreies Produkt gewalzt wird. Denn es fehlen wesentliche Parameter zur Einstellung des Walzspalts, wie etwa die Kenntnis über das Bandprofil.
  • Dadurch kommt es häufig zu Fehlern in der Bandplanheit beim Einfädeln. Auch kann ein Verlaufen des Bandes auftreten, was die fehlerfreie Herstellung eines Produkts mit der Walzstraße erschwert.
  • Grundsätzlich treten derlei Schwierigkeiten stets dann auf, wenn das Walzgut nicht unter Zug steht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weniger Walzgutausschuss bei Walzprozessen zu produzieren.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Walzguts mittels einer Walzstraße, wobei die Walzstraße wenigstens ein Walzgerüst umfasst, welches anhand eines erfassten Walzgutparameters, insbesondere der Bandplanheit, und/oder einer erfassten Walzgutlage des Walzguts gesteuert und/oder geregelt wird, wobei der Walzgutparameter und/oder die erfasste Walzgutlage während eines zugspannungsfreien Zustands des Walzguts kontaktlos erfasst wird und während eines Zustands, in welchem das Walzgut eine von Null verschiedene Zugspannung aufweist, kontaktbehaftet erfasst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert somit eine Möglichkeit bereits im zugfreien Zustand eine gezielte Regelung eines Walzgerüsts vorzunehmen, insbesondere im Hinblick auf die Bandplanheit und/oder die Bandlage. Dadurch werden Toleranzen des Bandes besser eingehalten, wodurch weniger Ausschuss produziert wird. Damit wird die Anlage wirtschaftlicher betrieben.
  • Unter Walzgutparameter sind Parameter zu verstehen, die das Walzgut selbst beschreiben. Insbesondere kommen als Walzgutparameter in Betracht: die Planheit des Walzguts, das Profil des Walzguts. Darüber hinaus können jedoch noch weitere Walzgutparameter verwendet werden, wie etwa Dicke, Oberflächenbeschaffenheit, usw..
  • Ein zugspannungsfreier Zustand des Walzguts liegt vor, wenn ein die Walzstraße, insbesondere den Messbereich der Erfassungseinrichtungen, durchlaufender Teil des Walzguts, insbesondere Bandes, keine Zugspannung in Transportrichtung des Bandes aufweist, d.h. die Zugspannung Null ist. Dies ist in der Regel dann der Fall, wenn der Bandanfang und/oder das Bandende die Walzstraße durchläuft. In diesem Fall wird der Walzgutparameter und/oder die Bandlage kontaktlos erfasst und auf Grundlage dieser Messwerte der Walzspalt eingestellt. Herkömmlich wird der Walzspalt bei diesen Randbedingungen lediglich auf Verdacht eingestellt bzw. voreingestellt, ohne dass aktuelle Messwerte vorliegen. Dies führt dazu, dass ein Band hergestellt wird, dessen Bandanfang nur "mehr oder weniger" plan ist. Die Einstellung "auf Verdacht" erfolgt häufig händisch, d.h. durch Betriebspersonal, oder mittels Rechenmodelle. Durch diese Art der Walzspalteinstellung wird vermehrt Walzgutausschuss produziert, welcher durch die Erfindung erheblich reduziert werden kann.
  • Sobald eine Zugspannung in Transportrichtung des Bandes aufgebaut ist, d.h. ein vorgebbarer, von Null verschiedener Soll-Zugspannungs-Wert erreicht wird, kann die kontaktbehaftete Messung des Walzgutparameters erfolgen. Diese ist in der Regel genauer als die kontaktlose Messung des Walzgutparameters, insbesondere bei vorliegender Zugspannung. Dadurch wird die Qualität des Auslaufprodukts aus der Walzstraße weiter erhöht.
  • Die kontaktlose Erfassung und die kontaktbehaftete Erfassung sind geeignet wenigstens einen Walzgutparameter und/oder die Walzgutlage zu erfassen, der bzw. die auch von der jeweils anderen Erfassungseinrichtung erfassbar ist. D.h. in einem zugspannungsfreien Zustand wird bspw. zunächst ein erster Walzgutparameter kontaktlos erfasst. Anschließend wird derselbe erste Walzgutparameter kontaktbehaftet erfasst. Die Einrichtungen zur kontaktlosen und kontaktbehafteten Erfassung von Walzgutparametern sind also derart ausgebildet, dass mit diesen wenigstens ein von beiden Einrichtungen erfassbarer Walzgutparameter, z.B. die Bandplanheit, erfassbar ist.
  • Das Verfahren ist anwendbar beim Warmwalzen und Kaltwalzen, wobei eine Walzstraße wenigstens ein Walzgerüst, insbesondere mehrere Walzgerüste, umfasst. Die kontaktfreie und die kontaktbehaftete Messeinrichtung können dem letzten Walzgerüst der Walzstraße nachgeordnet sein, der Walzstraße vorgeordnet sein, oder auch zwischen den Walzgerüsten der Walzstraße angeordnet sein, sofern diese mehrere Walzgerüste umfasst. Die Anordnung der Messeinrichtungen innerhalb der Walzstraße ist abhängig davon, unter welchen Umständen diese eingesetzt werden sollen. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft beim Einfädeln einsetzbar. In diesem Fall sind wenigstens zwei Messeinrichtungen vorgesehen, eine zum kontaktlosen Erfassen und eine zum kontaktbehafteten Erfassen. Vorzugsweise sind diese dem letzten Walzgerüst der Walzstraße in Massenflussrichtung nachgeordnet. Es können jedoch weitere zusätzliche Messeinrichtungen vorgesehen werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die kontaktlose Erfassung des Walzgutparameters und/oder der Walzgutlage mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich. Derartige Vorrichtungen sind bekannt, bspw. aus EP 1 418 400 A2 . Derartige Vorrichtungen erlauben eine Planheitsmessung im zugspannungsfreien Zustand des Bandes, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile realisiert werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die kontaktbehaftete Erfassung des Walzgutparameters und/oder der Walzgutlage mittels einer Messrolle, insbesondere segmentierten Messrolle. Derartige Messrollen sind bekannt, bspw. aus DE 19 83 84 57 A1 . Mittels derartiger Messrollen lässt sich die Planheit für ein unter Zug stehendes Band mit hoher Genauigkeit erfassen. Eine derartige Genauigkeit für einen zu erfassenden Walzgutparameter, insbesondere Planheit, wird i. d. R. noch nicht erreicht mittels der derzeit verfügbaren obigen kontaktlosen Erfassung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt ein Übergang von einer kontaktlosen Erfassung zu einer kontaktbehafteten Erfassung, sobald die Zugspannung des Walzguts eine erste vorgebbare Soll-Zugspannung erreicht. Dieses Vorgehen ist insbesondere beim Einfädeln von Vorteil und verringert den Ausschuss an Walzgut durch Einhaltung der Toleranzen des gewalzten Walzguts, insbesondere der Planheit. Die vorgebbare Soll-Zugspannung kann bspw. 20% der Soll-Zugspannung sein, welche das Band im stationären Betrieb der Anlage aufweist. Es können jedoch vom Fachmann auch beliebige andere Soll-Zugspannungen vorgegeben werden, die geeignet sind für eine Messung eines Walzgutparameters und/oder einer Walzgutlage unter Zug.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt ein Übergang von einer kontaktbehafteten Erfassung zu einer kontaktlosen Erfassung, sobald die Zugspannung des Walzguts eine zweite vorgebbare Soll-Zugspannung erreicht. In diesem Fall wird eine Zugspannung des Bandes abgebaut, wodurch eine Änderung der Erfassungsmethode notwendig wird. Ein derartiges Vorgehen kann beim Ausfädeln des Bandes angewendet werden. Der erste und der zweite vorgebbare Wert für die Soll-Zugspannung können identisch oder voneinander verschieden sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird anhand der erfassten Walzgutparameter und/oder der Walzgutlage eine Schräglage und/oder eine Walzenbiegung und/oder eine Verschiebeposition wenigstens einer von dem wenigstens einen Walzgerüst umfassten Walze gesteuert und/oder geregelt. Bei der angesprochenen Walze kann es sich abhängig von dem verwendeten Walzgerüst, z.B. Quarto- oder Sexto-Gerüst, um Arbeitswalzen, Stützwalzen oder Zwischenwalzen handeln. Durch das Einstellen wenigstens einer Walze in der genannten Weise, können die gewünschten Bandparameter derart beeinflusst werden, dass ein Soll-Auslaufprodukt hergestellt wird.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzstraße zur Herstellung von gewalztem Walzgut, mit einem maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 veranlassen.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut, mit einer Walzstraße, welche wenigstens ein steuerbares und/oder regelbares Walzgerüst umfasst, mit einer Einrichtung zur kontaktbehafteten Erfassung wenigstens eines Walzgutparameters und/oder einer Walzgutlage, mit einer Einrichtung zur kontaktlosen Erfassung wenigstens des Walzgutparameters und/oder der Walzgutlage, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Walzstraße, die Einrichtung zur kontaktbehafteten Erfassung und die Einrichtung zur kontaktlosen Erfassung mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung wirkverbunden sind.
  • Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch einen maschinenlesbaren Programmcode für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzanlage, wobei der Programmcode Steuerbefehle aufweist, die die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 veranlassen.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten maschinenlesbaren Programmcode gemäß Anspruch 9.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel, welches anhand schematischer Zeichnungen genauer erläutert wird. Es zeigen:
    • FIG 1 einen schematischen Ausschnitt einer Walzanlage, wobei das Band einen zugspannungsfreien Zustand aufweist,
    • FIG 2 einen schematischen Ausschnitt einer Walzanlage, mit einem unter Zug stehenden Band.
  • FIG 1 zeigt einen Ausschnitt einer Walzanlage, umfassend eine Walzstraße 1, insbesondere eine Kaltwalz-Tandemstraße. Diese umfasst im Ausführungsbeispiel zwei Walzgerüste, wobei in FIG 1 nur das letzte Walzgerüst 2 der Tandemstraße 1 gezeigt ist.
  • FIG 1 zeigt einen Einfädelvorgang beim Kaltwalzen, wobei der Bandkopf des Bands G noch frei ist, und auf einen Haspel 9, vgl. FIG 2, zuläuft. Der Bandkopf hat gemäß FIG 1 das letzte Walzgerüst 2 bereits passiert. Das Band G steht jedoch nach dem letzten Walzgerüst 2 noch nicht unter Zug.
  • Während des Einfädelvorgangs wird vorzugsweise eine an dem Band G anliegende Zugspannung erfasst und ausgewertet. Dadurch kann festgestellt werden, ob und welche Teile des Bandes G bereits unter Zug stehen.
  • In Massenflussrichtung des Bandes G nachgeordnet zum letzten Walzgerüst 2 der Tandemstraße 1 ist eine Einrichtung 3 zur kontaktlosen Erfassung der Bandplanheit angeordnet. Diese ist im Ausführungsbeispiel als Kamera-System ausgebildet, welche anhand elektromagnetischer Wellen, insbesondere Licht, die Planheit des Bandes und/oder die Bandlage nach dem letzten Walzgerüst 2 erfasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kamera 3 oberhalb des Bandes G angeordnet und erfasst aus dieser Position die der Kamera 3 zugewandte Bandoberfläche.
  • Ebenfalls in Massenflussrichtung des Bandes G nach dem letzten Walzgerüst 2 ist eine Einrichtung 4 zur kontaktbehafteten Erfassung der Bandplanheit angeordnet. Diese ist im Ausführungsbeispiel als segmentierte Messrolle 4 ausgebildet, über die das Band G geführt wird. Derartige Messrollen 4 sind bekannt und sind einsetzbar, wenn ein Band unter Zug steht.
  • Ferner zeigt FIG 1 eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 mittels derer die Walzstraße 1, insbesondere das letzte Walzgerüst 2 der Tandemwalzstraße 1, gesteuert bzw. geregelt wird.
  • Hierzu wurde auf der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 eine maschinenlesbarer Programmcode 7 in speicherprogrammierter Weise hinterlegt, welcher Steuerbefehle umfasst, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen. Der maschinenlesbare Programmcode 7 kann bspw. mittels eines Speichermediums 6 auf die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 übertragen werden. Alternativ kann eine Hinterlegung des Programmcodes 7 auch mittels eines Netzwerks erfolgen, an dem die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 angeschlossen ist.
  • In FIG 1 läuft der Bandkopf auf den Haspel 9, vgl. FIG 2, zu. Beim Einfädeln liegen in bekannten Anlagen noch keine Messwerte für die Planheit vor, da kontaktbehaftete Messungen mittels segmentierter Messrollen in der Regel nur bei vorhandenem Bandzug möglich sind. Dies führt dazu, dass im Stand der Technik die Walzstraße 1, insbesondere das letzte Walzgerüst 2, beim Einfädeln entweder händisch oder auf Basis von Rechenmodellen gesteuert bzw. geregelt wird.
  • Die Erfindung erlaubt es jedoch, bereits während des Einfädelns im noch zugspannungsfreien Zustand des Bandes G eine Planheitsmessung und/oder Messung der Bandlage mittels einer kontaktlosen Erfassung erfolgen. Die Messrolle 4 hingegen ist beim Einfädeln inaktiv.
  • Damit sind aufgrund der kontaktlosen Erfassung Messwerte vorhanden, auf deren Grundlage eine Einstellung der Planheit und/oder des Bandlaufs am letzten Walzgerüst 2 vorgenommen werden kann, solange das Band zugfrei ist, ggf. sogar über diesen Zustand hinaus, falls erwünscht. Dadurch wird bereits zu einem vergleichsweise frühen Stadium des Prozesses ein Auslaufprodukt hergestellt, das eine hohe Qualität aufweist. Dies führt zur Verringerung von Walzgutausschuss.
  • Dazu wird die Planheit des Bandes G und/oder der Bandverlauf in einem zugspannungsfreien Zustand mittels der Kamera 3 ermittelt. Dies kann durch eine in die Kamera 3 integrierte Auswerteeinrichtung erfolgen oder in einer separaten Auswerteeinrichtung. Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung auch in die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 integriert sein.
  • Anhand der erfassten Planheit werden Stellgrößen ermittelt, mittels derer die verfügbaren und geeigneten Stellglieder am Walzgerüst zur Beeinflussung der Planheit und/oder Bandlage eingestellt werden. Dies kann mittels bekannter Verfahren erfolgen.
  • Eine Beeinflussung der Planheit und/oder der Bandlage kann im gezeigten Quarto-Walzgerüst bspw. durch die Biegung der Arbeitswalzen, die Schräglage der Arbeitswalzen, und/oder durch eine Verschiebung von Arbeitswalzen erfolgen.
  • Erreicht der Bandkopf den Haspel 9, vgl. FIG 2, und wird der Bandkopf aufgehaspelt, so baut sich ein Bandzug auf, welcher bis auf eine Soll-Zugspannung ansteigt und dann in der Regel auf einen gewünschten Wert geregelt wird.
  • Bereits während des Zugaufbaus kann eine Umschaltung der kontaktlosen Messung mittels der Kamera 3 auf die kontaktbehaftete Messung mittels der Messrolle 4 erfolgen. Dazu kann ein entsprechender Schwellwert vorgegeben werden, bei dessen Erreichen oder Überschreiten eine Änderung der Erfassung der Bandplanheit und/oder der Bandlage von einer kontaktlosen Erfassung auf eine kontaktbehaftete Erfassung erfolgt. In der Praxis haben sich 20% des Soll-Zugswertes im stationären Betrieb als zweckmäßiger Schwellwert herausgestellt.
  • In FIG 2 ist der Bandkopf bereits auf dem Haspel 9 aufgehaspelt. Das Band G steht im Messbereich für die Planheitsmessung und/oder die Bandlagenmessung unter Zug. In diesem Fall ist die Kamera 3 zur kontaktlosen Erfassung der Planheit und/oder der Bandlage inaktiv. Die Bandplanheit und/oder die Bandlage wird mittels der Messrolle 4 erfasst. Auf Grundlage der erfassten Daten werden mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 5 Stellgrößen für die Stellglieder der Walzstraße 1, insbesondere des letzten Walzgerüsts 2, ermittelt.
  • Durch eine entsprechende Einstellung der Stellglieder der Walzstraße kann die Qualität des Auslaufprodukts konstant hoch gehalten werden.
  • In einem Spezialfall kann eine kontaktbehaftete Messung kontinuierlich, d.h. auch während das Band unter Zug steht, erfolgen. Dadurch können bspw. Messergebnisse der Messrolle 4, z.B. im Hinblick auf die erfasste Bandlage, kontrolliert und verifiziert werden. In diesem Fall wird dann lediglich die kontaktbehaftete Messung in Abhängigkeit vom vorliegenden Bandzug zugeschaltet oder abgeschaltet während die kontaktlose Messung unabhängig vom Bandzug, also bspw. ständig, erfolgt.
  • Die Einstellung der Stellglieder auf Basis der kontaktbehafteten Messung kann für mehrere Walzgerüste 2 der Walzstraße 1 erfolgen, sofern eine Walzstraße mehrere Walzgerüste umfasst.
  • Eine Umschaltung von einer kontaktlosen Erfassung der Walzgutparameter und/oder Bandlage erfolgt zweckmäßigerweise aufgrund der Einsetzbarkeit und der erreichbaren Messgenauigkeit der jeweiligen Erfassungssysteme.
  • Die die Walzgutparameter und/oder Walzgutlage kontaktlos erfassende Einrichtung 3 liefert zwar bereits zu einem Zeitpunkt Daten, an welchem die Messrolle 4 noch keine Daten liefern kann. Andererseits ist die Genauigkeit der Messrolle 4 wesentlich höher als die der Kamera 3. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass das Band G unter Zug steht.
  • Durch die Kombination dieser Einrichtungen 3 bzw. 4 ist es möglich, den beim Einfädeln anfallenden Walzgutausschuss zu verringern.
  • Die Erfindung ist in analoger Weise für das Ausfädeln eines Metallbands aus einer Walzanlage anwendbar.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Walzguts (G) mittels einer Walzstraße (1), wobei die Walzstraße (1) wenigstens ein Walzgerüst (2) umfasst, welches anhand eines erfassten Walzgutparameters und/oder einer erfassten Walzgutlage des Walzguts (G) gesteuert und/oder geregelt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Walzgutparameter und/oder die erfasste Walzgutlage während eines zugspannungsfreien Zustands des Walzguts (G) kontaktlos erfasst wird und während eines Zustands, in welchem das Walzgut eine von Null verschiedene Zugspannung aufweist, kontaktbehaftet erfasst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktlose Erfassung des Walzgutparameters und/oder der Walzgutlage mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktbehaftete Erfassung des Walzgutparameters und/oder der Walzgutlage mittels einer Messrolle, insbesondere einer segmentierten Messrolle, erfolgt, über welche das Walzgut geführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einer kontaktlosen Erfassung zu einer kontaktbehafteten Erfassung erfolgt, sobald die Zugspannung des Walzguts (G) eine erste vorgebbare Soll-Zugspannung erreicht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einer kontaktbehafteten Erfassung zu einer kontaktlosen Erfassung erfolgt, sobald die Zugspannung des Walzguts (G) eine zweite vorgebbare Soll-Zugspannung erreicht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass anhand der erfassten Walzgutparameter und/oder der Walzgutlage eine Schräglage, eine Walzenbiegung und/oder eine Walzenverschiebung wenigstens einer von dem wenigstens einen Walzgerüst (2) umfassten Walze (8) gesteuert und/oder geregelt wird.
  7. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) für eine Walzstraße (1) zur Herstellung von gewalztem Walzgut (G), mit einem maschinenlesbaren Programmcode (7), welcher Steuerbefehle aufweist, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 veranlassen.
  8. Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut (G), mit einer Walzstraße (1), welche wenigstens ein steuerbares und/oder regelbares Walzgerüst (2) umfasst, mit einer Einrichtung (4) zur kontaktbehafteten Erfassung wenigstens eines Walzgutparameters und/oder einer Walzgutlage, mit einer Einrichtung (3) zur kontaktlosen Erfassung wenigstens eines Walzgutparameters und/oder einer Walzgutlage, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) nach Anspruch 7, wobei wenigstens ein Walzgerüst (2) der Walzstraße (1), die Einrichtung (4) zur kontaktbehafteten Erfassung und die Einrichtung (3) zur kontaktlosen Erfassung mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) wirkverbunden sind.
  9. Maschinenlesbarer Programmcode (7) für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) für eine Walzanlage, wobei der Programmcode (7) Steuerbefehle aufweist, die bei dessen Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (5) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 veranlassen.
  10. Speichermedium (6) mit einem darauf gespeicherten maschinenlesbaren Programmcode (7) gemäß Anspruch 9.
EP09161665A 2009-06-02 2009-06-02 Verfahren zur Herstellung eines Walzguts mittels einer Walzstraße, Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzstraße, Walzanlage zur Herstellung von gewalztem Walzgut, Maschinenlesbarer Programmcode und Speichermedium Withdrawn EP2258492A1 (de)

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